Page 229 - 《精细化工》2020年第9期

第 9 期 刘芮含，等: 手性金属磷酸盐催化 2-萘酚与亚胺不对称反应 ·1943·

表 1 催化剂对收率和对映选择性的影响 常温下，反应在不同的溶剂中进行（实验 12~14）。
Table 1 Effect of catalysts on the yield and enantioselectivity 研究发现，该催化反应在甲苯中进行能形成高对映
实验 催化剂 溶剂 反应时间/h 产率/% 对映选择性/% 选择性的产物，产率为 97%，对映选择性为 90%。
1 PA1 DCM 36 70 5
所以，该催化反应的最佳溶剂为干燥的甲苯。
2 PA2 DCM 24 72 1
3 PA3 DCM 24 77 19 表 2 溶剂和温度对收率和对映选择性的影响
4 PA4 DCM 18 80 70 Table 2 Effects of solvents and temperature on the yield
and enantioselectivity
5 PA5 DCM 18 82 55
6 PA6 DCM 24 69 10 实验 反应温度 溶剂 反应时间/h 产率/% 对映选择性/%
7 PA7 DCM 24 70 10 12 常温 苯 20 85 29
8 PA8 DCM 24 71 15 13 常温 乙醚 15 95 89
9 (PA4) 2Mg DCM 18 90 80 14 常温 甲苯 15 97 90
10 (PA5) 2Mg DCM 18 90 69 15 40 ℃ 甲苯 15 50 70
11 (PA4) 2Mg DCM 18 91 80 16 0 ℃ 甲苯 36 70 55
①所有反应在常温下进行；②实验 1~10 反应催化剂用量 17 –30 ℃ 甲苯 48 43 50
为 5%（以底物的物质的量为基准，下同，2.5×10 mmol）；③ 18 –78 ℃ 甲苯 48 40 51
–3
–3
实验 11 反应催化剂用量为 10%（5.0×10 mmol）。 所有反应催化剂为(PA4) 2Mg，催化剂用量为 5%（2.5× 10
–3
mmol）。

以干燥的甲苯为溶剂，对反应温度进行考察，
结果表明，升高温度和降低温度都会导致反应产率
的大幅下降。初步判断是由于高温条件对亚胺的稳
定性造成不利影响，低温条件下，反应时间大幅加
长，部分亚胺分解（实验 15~18）。
2.3 底物扩展
(PA4) 2 Mg 催化 2-萘酚与 N-(叔丁氧羰基)-芳香
醛亚胺（Ⅲb~c）进行对映选择性 Friedel-Crafts 反应，

图 1 不同的手性磷酸催化剂的结构 如下所示。
Fig. 1 Structure of different chiral phosphoric acid catalysts

如表 1 所示，常温条件下，选定反应溶剂为
DCM，用不同取代基的手性磷酸催化剂（PA1~PA8）
催化反应进行。发现大部分 BINOL 骨架磷酸催化剂
比 VAPOL 骨架磷酸催化剂的效果更好（实验 2~8 vs.
实验 1），其中 PA4 和 PA5 两种催化剂效果较好，对
映选择性分别为 70%和 55%，大位阻的取代基的催
化剂能更好地催化该反应。进一步使用(PA4) 2 Mg 和
(PA5) 2 Mg 催化反应进行，发现该反应无论是产率还

是对映选择性均有所提高（实验 9~10）。因此，选
图 2 2-萘酚与化合物Ⅲb 和Ⅲc 的对映选择性 Friedel-
定(PA4) 2 Mg 作为催化剂。
Crafts 反应
进一步探究催化剂用量对该反应的影响，发现
Fig. 2 Enantioselective Friedel-Crafts reaction of 2-naphthol
投入 2 倍量催化剂后，反应产率和对映选择性几乎 with compound Ⅲb and Ⅲc
没有变化（实验 11），因此，选定催化剂用量为 5%
–3
（2.5×10 mmol）。 使用(PA4) 2 Mg 作为手性金属催化剂，催化 2-
2.2 反应条件的考察 萘酚分别与 N-(叔丁氧羰基)-间甲基苯甲醛亚胺
反应条件的考察如表 2 所示。 （Ⅲb）、N-(叔丁氧羰基)-对甲基苯甲醛亚胺（Ⅲc）
使用(PA4) 2 Mg 作为手性金属催化剂催化 2-萘 的不对称反应，生成产物均具有较高的收率和相对
酚与化合物Ⅲa 对映选择性 Friedel-Crafts 反应，催 稳定的对映选择性。当 N-(叔丁氧羰基)-苯甲醛亚胺
–3
化剂用量为 5%（2.5×10 mmol）。如表 2 所示，在 的苯环出现间位甲基和对位甲基时，生成的产物依